DE112015000618T5 - Connection structure for a ceramic element and a metal element - Google Patents

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Abstract

Eine Verbindungsstruktur (20), welche ein Keramikelement und ein Metallelement verbindet, ist eine Verbindungsstruktur, welche ein Keramikelement (50) und ein Metallelement (32a, 32b) verbindet, welche in einer Vorrichtung (10) angeordnet sind, die an einem Abschnitt angeordnet ist, durch welchen Gas strömt. Die Verbindungsstruktur hat einen Verbindungsabschnitt (21a, 21b), der das Keramikelement und das Metallelement verbindet. Der Verbindungsabschnitt enthält einen Glasabschnitt (22a, 22b), der aus Glas hergestellt ist, und einen Metalllotabschnitt (23a, 23b), der bezüglich des Gases eine höhere Korrosionsbeständigkeit als das Glas aufweist. Ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt mit dem Gas in Kontakt kommt, ist größer als ein Bereich, in dem der Glasabschnitt mit dem Gas in Kontakt kommt.A connection structure (20) connecting a ceramic element and a metal element is a connection structure connecting a ceramic element (50) and a metal element (32a, 32b) disposed in a device (10) disposed at a portion through which gas flows. The connection structure has a connection portion (21a, 21b) connecting the ceramic element and the metal element. The connecting portion includes a glass portion (22a, 22b) made of glass and a metal solder portion (23a, 23b) having a higher corrosion resistance than the glass with respect to the gas. A region where the metal solder portion comes into contact with the gas is larger than a region where the glass portion comes into contact with the gas.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Keramikelement und eine Verbindungsstruktur von Metallelementen.The present invention relates to a ceramic element and a connecting structure of metal elements.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Herkömmlich sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, welche ein Keramikelement und ein Metallelement aufweisen. Beispielsweise offenbart Patentdokument 1, als eines der verschiedenen Vorrichtungen, einen Wärmetauscher, der an einem Abschnitt angeordnet ist, durch welchen Gas, wie beispielsweise Abgas einer Verbrennungsmaschine, strömt, und der einen Wärmeaustausch zwischen dem Gas und einem Kühlmittel ausführt. Konkret weist der Wärmetauscher des Patentdokuments 1 ein Metallgehäuse auf (in dem Patentdokument 1 Gehäuse genannt) und einen Wärme austauschenden Körper (in dem Patentdokument 1 Honigwabenstruktur genannt), welcher in dem Gehäuse platziert ist und aus Keramik hergestellt ist. Gas strömt durch das Innere des Wärme austauschenden Körpers. Ein Kühlmitteldurchgang ist an einem Außenumfang des Wärme austauschenden Körpers angebracht. In dem Wärmetauscher aus Patentdokument 1 entspricht der Wärme austauschende Körper dem Keramikelement und das Gehäuse entspricht dem Metallelement.Conventionally, various devices are known which comprise a ceramic element and a metal element. For example, Patent Document 1, as one of the various devices, discloses a heat exchanger disposed at a portion through which gas, such as exhaust gas of an internal combustion engine, flows and performs heat exchange between the gas and a coolant. Concretely, the heat exchanger of Patent Document 1 has a metal case (called a case in Patent Document 1) and a heat exchanging body (called a honeycomb structure in Patent Document 1) placed in the case and made of ceramics. Gas flows through the interior of the heat exchanging body. A coolant passage is attached to an outer periphery of the heat exchanging body. In the heat exchanger of Patent Document 1, the heat exchanging body corresponds to the ceramic member, and the case corresponds to the metal member.

Stand der Technik DokumenteState of the art documents

PatentdokumentPatent document

  • Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichungsnummer: 2011/071161 Patent Document 1: International Publication Number: 2011/071161

KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Von der Erfindung zu lösende ProblemeProblems to be solved by the invention

Wenn der Wärmetauscher aus Patentdokument 1 hergestellt wird, ist es notwendig das Keramikelement und das Metallelement zu verbinden. Es wird angenommen, dass eine Verbindung mit einem Metalllot, welches häufig für ein Verbindung eines Metallelements mit einem Metallelement verwendet wird, auf die Verbindungsstruktur übertragen wird, welche das Keramikelement und das Metallelement verbindet, und das Keramikelement mit dem Metallelement mit einem bzw. durch einen Verbindungsabschnitt verbunden wird, welcher nur aus Metalllot gebildet ist. In diesem Fall ist jedoch die Benetzbarkeit des Metalllots bezüglich des Keramikelements nicht ausreichend groß. Es ist möglich, dass der Verbindungsabschnitt nicht mit dem Keramikelement verbunden werden kann. Und wie in dem Fall einer Vorrichtung, welche an einem Abschnitt angebracht ist, durch welchen Gas strömt, wie beispielsweise dem Wärmetauscher aus Patentdokument 1, ist es notwendig, dass die Verbindungsstruktur, welche das Keramikelement und das Metallelement verbindet, eine hohe Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Gases aufweist.When the heat exchanger of Patent Document 1 is manufactured, it is necessary to connect the ceramic member and the metal member. It is believed that a connection with a metal solder, which is often used for a connection of a metal element with a metal element, is transferred to the connection structure connecting the ceramic element and the metal element, and the ceramic element with the metal element by one Connecting portion is connected, which is formed only of metal solder. In this case, however, the wettability of the metal solder with respect to the ceramic element is not sufficiently large. It is possible that the connecting portion can not be connected to the ceramic member. And, as in the case of a device attached to a portion through which gas flows, such as the heat exchanger of Patent Document 1, it is necessary that the connection structure connecting the ceramic member and the metal member have a high corrosion resistance with respect to the gas having.

Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe eine Verbindungsstruktur zu schaffen, welche ein Keramikelement und ein Metallelement verbindet, und welche die Verbindungseigenschaften eines Verbindungsabschnitts sicherstellt und eine hohe Korrosionsbeständigkeit bezüglich Gas aufweist.It is an object of the present invention to provide a connection structure which connects a ceramic element and a metal element, and which ensures the connection properties of a connection portion and has high corrosion resistance to gas.

Mittel zum Lösen der ProblemeMeans of solving the problems

Eine ein Keramikelement und ein Metallelement verbindende Verbindungsstruktur der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindungsstruktur, welche ein Keramikelement und ein Metallelement einer Vorrichtung verbindet, die an einem Abschnitt angebracht ist, durch welchen ein Gas strömt. Die Verbindungsstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Verbindungsabschnitt enthält, welcher das Keramikelement und das Metallelement verbindet, wobei der Verbindungsabschnitt einen Glasabschnitt, der aus Glas hergestellt ist, und einen Metalllotabschnitt, der bezüglich des Gases eine höhere Korrosionsbeständigkeit als das Glas aufweist, enthält, wobei ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt mit dem Gas in Berührung kommt, größer ist als ein Bereich ist, in dem der Glasabschnitt mit dem Gas in Berührung kommt.A connection structure of the present invention connecting a ceramic member and a metal member is a connection structure connecting a ceramic member and a metal member of a device attached to a portion through which a gas flows. The connection structure is characterized by including a connection portion connecting the ceramic member and the metal member, the connection portion including a glass portion made of glass and a metal solder portion having a higher corrosion resistance than the glass with respect to the gas. wherein a region in which the metal solder portion comes into contact with the gas is larger than an area where the glass portion comes into contact with the gas.

Das Glas weist bezüglich des Metallelements eine ausreichende Benetzbarkeit auf und bezüglich des Keramikelements eine höhere Benetzbarkeit als das Metalllot. Daher weist in der Verbindungsstruktur des Keramikelements und des Metallelements der vorliegenden Erfindung der Verbindungsabschnitt den Glasabschnitt auf. Daher ist es möglich, die Verbindungseigenschaften des Verbindungsabschnitts im Vergleich zu einem Fall sicherzustellen, in dem der Verbindungsabschnitt nur aus einem Metalllot hergestellt ist. Und in der Verbindungsstruktur des Keramikelements und des Metallelements ist der Bereich, in dem das Metalllot mit dem Gas in Berührung kommt, größer als der Bereich, in dem der Glasabschnitt mit dem Gas in Berührung kommt. Daher hat die Verbindungsstruktur eine hohe Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Gases.The glass has a sufficient wettability with respect to the metal element and a higher wettability with respect to the ceramic element than the metal solder. Therefore, in the connecting structure of the ceramic member and the metal member of the present invention, the connecting portion has the glass portion. Therefore, it is possible to secure the connection properties of the connection portion as compared with a case where the connection portion is made of only one metal solder. And, in the connecting structure of the ceramic member and the metal member, the region where the metal solder comes into contact with the gas is larger than the region where the glass portion comes into contact with the gas. Therefore, the connection structure has a high corrosion resistance with respect to the gas.

In der oben genannten Struktur kann das Gas ein Abgas aus einer Verbrennungsmaschine sein, das Abgas kann durch das Innere des Keramikelements strömen, das Metallelement kann mit einem ersten Randabschnitt des Keramikelements an einer stromaufwärts gelegenen Seite in einer Strömungsrichtung des Abgases und mit einem zweiten Randabschnitt des Keramikelements an einer stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung mit dem bzw. durch den Verbindungsabschnitt verbunden sein, wobei der Metalllotabschnitt an der stromaufwärts gelegenen Seite bezüglich des Glasabschnitts in der Strömungsrichtung des Abgases in dem Verbindungsabschnitt, der den ersten Randabschnitt und das Metallelement verbindet, angeordnet sein kann, und der Metalllotabschnitt kann an der stromabwärts gelegenen Seite bezüglich des Glasabschnitts in der Strömungsrichtung des Abgases in dem Verbindungselement, das den zweiten Randabschnitt und das Metallelement verbindet, angeordnet sein.In the above structure, the gas may be an exhaust gas from an internal combustion engine, the exhaust gas may flow through the inside of the ceramic element, the metal element may be connected to a first edge portion of the ceramic element at an upstream side in one Flow direction of the exhaust gas and to be connected to a second edge portion of the ceramic member on a downstream side in the flow direction with the connecting portion, wherein the metal solder portion on the upstream side with respect to the glass portion in the flow direction of the exhaust gas in the connecting portion, the and the metal solder portion may be disposed on the downstream side with respect to the glass portion in the flow direction of the exhaust gas in the connecting member connecting the second edge portion and the metal member.

Mit der Struktur ist es möglich die Verbindungseigenschaften des Verbindungsabschnitts sicherzustellen, wobei der Verbindungsabschnitt bezüglich des Abgases eine hohe Korrosionsbeständigkeit hat. Und es ist möglich, den ersten Randabschnitt und den zweiten Randabschnitt des Keramikelements durch welches das Abgas strömt, mit dem Metallelement zu verbinden. Zusätzlich ist es mit der Struktur möglich, das Keramikelement, durch welches das Abgas strömt, fest mit dem Metallelement zu verbinden, im Vergleich zu einem Fall, bei welchem der Verbindungsabschnitt nur an einem von dem ersten Randabschnitt dem zweiten Randabschnitt des Keramikelements angeordnet ist, durch welches das Abgas strömt.With the structure, it is possible to secure the connection properties of the connection portion, and the connection portion with respect to the exhaust gas has a high corrosion resistance. And it is possible to connect the first edge portion and the second edge portion of the ceramic member through which the exhaust gas flows to the metal member. In addition, with the structure, it is possible to firmly bond the ceramic member through which the exhaust gas flows to the metal member, as compared with a case where the connection portion is disposed only at one of the first edge portion and the second edge portion of the ceramic member which flows the exhaust gas.

In der oben genannten Struktur kann das Metalllot ein Edelmetall enthalten. Mit der Struktur ist es möglich, die Korrosionsbeständigkeit des Metalllotabschnitts bezüglich des Gases zu verbessern. Daher ist es möglich die Korrosionsbeständigkeit der Verbindungsstruktur bezüglich des Gases zu verbessern.In the above structure, the metal solder may contain a noble metal. With the structure, it is possible to improve the corrosion resistance of the metal solder portion with respect to the gas. Therefore, it is possible to improve the corrosion resistance of the connection structure with respect to the gas.

In der oben genannten Struktur kann das Edelmetall Silber sein. Das Silber ist aus einer Gruppe von Edelmetallen besonders günstig. Daher ist es mit der Struktur möglich, steigende Kosten zu verhindern und eine Korrosionsbeständigkeit des Metalllotabschnitts bezüglich des Gases zu verbessern. Daher ist es möglich steigende Kosten zu verhindern und die Korrosionsbeständigkeit der Verbindungsstruktur bezüglich des Gases zu verbessern. Zusätzlich ist der Schmelzpunkt von Silber aus der Gruppe der Edelmetalle besonders niedrig. Daher ist es möglich eine Spannung (Restspannung bzw. Eigenspannung) zu reduzieren, welche in dem Metalllotabschnitt übrig ist, nachdem das geschmolzene Metalllot gekühlt und ausgehärtet ist.In the above structure, the noble metal may be silver. The silver is particularly favorable from a group of precious metals. Therefore, with the structure, it is possible to prevent rising costs and to improve corrosion resistance of the metal solder portion with respect to the gas. Therefore, it is possible to prevent rising costs and to improve the corrosion resistance of the connection structure with respect to the gas. In addition, the melting point of silver from the group of noble metals is particularly low. Therefore, it is possible to reduce a stress (residual stress) left in the metal solder portion after the molten metal solder is cooled and hardened.

Effekte der ErfindungEffects of the invention

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich die Verbindungseigenschaft eines Verbindungsabschnitts sicherzustellen und eine Verbindungsstruktur eines Keramikelements und eines Metallelements zu schaffen, welche eine hohe Korrosionsbeständigkeit bezüglich Gas aufweist.According to the present invention, it is possible to secure the connection property of a connection portion and to provide a connection structure of a ceramic member and a metal member having high corrosion resistance to gas.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 stellt schematisch eine Verbrennungsmaschine bzw. einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform dar; 1 schematically illustrates an internal combustion engine or an internal combustion engine according to an embodiment;

2A stellt schematisch einen Querschnitt eines EGR-Kühlers bzw. AGR-Kühlers (Abgasrückführungskühler) dar; 2A schematically illustrates a cross section of an EGR cooler or EGR cooler (exhaust gas recirculation cooler);

2B stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers des EGR-Kühlers, eines Ringelements und einer Verbindungsstruktur dar; 2 B schematically illustrates a perspective view of a heat exchanger of the EGR cooler, a ring member and a connecting structure;

2C stellt schematisch einen Querschnitt des Wärmetauschers dar; 2C schematically illustrates a cross section of the heat exchanger;

3A stellt schematisch einen Querschnitt einer vergrößerten Ansicht eines ersten Randabschnitt des Wärmetauschers des EGR-Kühlers dar; und 3A schematically illustrates a cross-section of an enlarged view of a first edge portion of the heat exchanger of the EGR cooler; and

3B stellt schematisch einen Querschnitt einer vergrößerten Ansicht eines zweiten Randabschnitts des Wärmetauschers des EGR-Kühlers dar. 3B schematically illustrates a cross-section of an enlarged view of a second edge portion of the heat exchanger of the EGR cooler.

AUSFÜHRUNGSFORMENEMBODIMENTS

Es wird eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen gegeben.A description will be given of embodiments of the present invention with reference to the drawings.

[Erste Ausführungsform]First Embodiment

Es wird eine Beschreibung für eine Verbindungsstruktur 20 eines Keramikelements und eines Metallelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben (nachfolgend als die Verbindungsstruktur 20 bezeichnet). Die Verbindungsstruktur 20 ist eine Struktur, welche ein Keramikelement und ein Metallelement einer Vorrichtung verbindet, die an einem Abschnitt angebracht ist, durch welchen Gas strömt. In der Ausführungsform wird Abgas einer Verbrennungsmaschine 1 als ein Beispiel für das Gas verwendet. Ein AGR bzw. EGR (Abgasrückführung) Kühler 10 wird als ein Beispiel für eine Vorrichtung verwendet, die an einem Abschnitt vorgesehen ist, durch welchen das Abgas der Verbrennungsmaschine 1 strömt. Damit wird eine Beschreibung einer Gesamtstruktur der Verbrennungsmaschine 1 mit dem EGR-Kühler 10 gegeben. Anschließend wird eine Beschreibung der Verbindungsstruktur 20 gegeben.It becomes a description for a connection structure 20 a ceramic member and a metal member according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the connection structure 20 designated). The connection structure 20 is a structure connecting a ceramic member and a metal member of a device attached to a portion through which gas flows. In the embodiment, exhaust gas of an internal combustion engine 1 used as an example of the gas. An EGR or EGR (exhaust gas recirculation) cooler 10 is used as an example of a device provided at a portion through which the exhaust gas of the internal combustion engine 1 flows. This will become a description of a whole structure of the internal combustion engine 1 with the EGR cooler 10 given. Subsequently, a description of the connection structure will be given 20 given.

1 stellt schematisch die Verbrennungsmaschine 1 dar. Die Verbrennungsmaschine 1 ist an einem Fahrzeug angebracht. Die Art der Verbrennungsmaschine 1 ist nicht beschränkt. Verschiedene Arten von Verbrennungsmaschinen, wie beispielsweise ein Dieselmotor oder ein Benzinmotor, können verwendet werden. In der Ausführungsform wird ein Benzinmotor als ein Beispiel der Verbrennungsmaschine 1 verwendet. Die Verbrennungsmaschine 1 hat einen Maschinenhauptkörper 2 mit einem Zylinder 3, einen Gas-Aufnahmedurchlass 4 bzw. Gas-Ansaugdurchlass 4, der aufgenommenes Gas bzw. Ansaugluft in den Zylinder 3 aufnimmt, und einen Gas-Austragungsdurchlass 5, durch welchen von dem Zylinder 3 ausgetragenes Gas strömt. Der Maschinenhauptkörper 2 weist einen Zylinderblock, in dem der Zylinder 3 angeordnet ist, einen Zylinderkopf, der an einem oberen Teil des Zylinderblocks angebracht ist und einen Kolben auf, der in dem Zylinder 3 angebracht ist. In der Ausführungsform ist die Anzahl der Zylinder 3 oder mehr (konkret 4). Jedoch ist die Anzahl der Zylinder 3 nicht beschränkt. 1 schematically represents the internal combustion engine 1 dar. The combustion engine 1 is attached to a vehicle. The type of combustion engine 1 is not limited. Various types of internal combustion engines, such as a diesel engine or a gasoline engine, may be used. In the embodiment, a gasoline engine becomes an example of the internal combustion engine 1 used. The combustion engine 1 has a machine main body 2 with a cylinder 3 , a gas intake passage 4 or gas intake passage 4 , the absorbed gas or intake air into the cylinder 3 and a gas discharge passage 5 through which of the cylinder 3 discharged gas flows. The machine main body 2 has a cylinder block in which the cylinder 3 is arranged, a cylinder head, which is attached to an upper part of the cylinder block and a piston, in the cylinder 3 is appropriate. In the embodiment, the number of cylinders 3 or more (specifically 4). However, the number of cylinders 3 not limited.

Die Verbrennungsmaschine 1 weist den EGR-Kühler 10, einen EGR-Durchlass 60, ein EGR-Ventil 70, das in dem EGR-Durchlass 60 angeordnet ist, einen Kühlmittelzufuhrdurchlass 80 und einen Kühlmittelaustragungsdurchlass 81 auf. Der EGR-Durchlass 60 ist ein Durchlass um einen Teil des Abgases zu einer zwischenliegenden Position des Gas-Aufnahmedurchlasses 4 rezuzirkulieren. Konkret verbindet der EGR-Durchlass 60 gemäß der Ausführungsform eine zwischenliegende Position des Gas-Aufnahmedurchlasses 4 und eine zwischenliegende Position des Gas-Austragungsdurchlasses 5. Nachfolgend wird das über den EGR-Durchlass 60 strömende Gas als EGR-Gas bezeichnet. Das EGR-Ventil 70 erhält einen Befehl von einer ECU (elektronische Steuereinheit), die als Kontroller fungiert, und öffnet und schließt den EGR-Durchlass 60. Das EGR-Ventil 70 kann eine Strömungsmenge des EGR-Gases durch Öffnen und Schließen des EGR-Durchlasses 60 anpassen.The combustion engine 1 has the EGR cooler 10 , an EGR passage 60 , an EGR valve 70 that in the EGR passage 60 is arranged, a coolant supply passage 80 and a coolant discharge passage 81 on. The EGR passage 60 is a passage around a part of the exhaust gas to an intermediate position of the gas receiving passage 4 rezuzirkulieren. Specifically, the EGR passage connects 60 According to the embodiment, an intermediate position of the gas receiving passage 4 and an intermediate position of the gas discharge passage 5 , The following is about the EGR passage 60 flowing gas referred to as EGR gas. The EGR valve 70 receives a command from an ECU (electronic control unit) acting as a controller, and opens and closes the EGR passage 60 , The EGR valve 70 For example, a flow rate of the EGR gas may be opened and closed by the EGR passage 60 to adjust.

Der EGR-Kühler 10 ist in dem EGR-Durchlass 60 angeordnet. D. h., der EGR-Kühler 10 ist eine Vorrichtung, die an dem Abschnitt (dem EGR-Durchlass 60) angeordnet ist, über den das EGR-Gas (Abgas) strömt. Der EGR-Kühler 10 kühlt das EGR-Gas durch Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem EGR-Gas. Der Kühlmittelzufuhrdurchlass 80 ist ein Kühlmitteldurchlass, der das Kühlmittel des Kühlmitteldurchlasses, der in dem Maschinenhauptkörper 2 gebildet ist (nachfolgend als ein Maschinenhauptkörperkühlmitteldurchlass bezeichnet) dem EGR-Kühler 10 zuführt. Der Kühlmittelaustragungsdurchlass 81 ist ein Kühlmitteldurchlass, um das Kühlmittel, welches das Innere des EGR-Kühlers 10 durchströmt hat, zu dem Maschinenhauptkörperkühlmitteldurchlass zurückzuführen. Die oben genannte Verbindungsstruktur 20 wird in dem EGR-Kühler 10 verwendet.The EGR cooler 10 is in the EGR passage 60 arranged. That is, the EGR cooler 10 is a device attached to the section (the EGR passage 60 ) through which the EGR gas (exhaust gas) flows. The EGR cooler 10 The EGR gas cools by heat exchange between the coolant and the EGR gas. The coolant supply passage 80 is a coolant passage that contains the coolant of the coolant passage formed in the engine main body 2 (hereinafter referred to as an engine main body coolant passage) to the EGR cooler 10 supplies. The coolant discharge passage 81 is a coolant passage to the coolant, which is the interior of the EGR cooler 10 has returned to the engine main body coolant passage. The above connection structure 20 is in the EGR cooler 10 used.

2A stellt schematisch einen Querschnitt des EGR-Kühlers 10 dar. Der EGR-Kühler 10 hat die oben beschriebene Verbindungsstruktur 20, ein Gehäuse 30, das aus Metall hergestellt ist, einen Kühlmitteldurchlass 40, durch den das Kühlmittel strömt, und einen Wärmetauscher 50, der aus Keramiken hergestellt ist. Die Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform verbindet den Wärmetauscher 50, der als ein Keramikelement fungiert, und das Gehäuse 30, das als ein Metallelement fungiert (konkret in der Ausführungsform Ringelemente 32a und 32b, welche später beschrieben werden). Die Verbindungsstruktur 20 weist einen Verbindungsabschnitt 21a und einen Verbindungsabschnitt 21b auf. Details des Verbindungsabschnitts 21a und 21b werden später beschrieben. 2A schematically illustrates a cross section of the EGR cooler 10 dar. The EGR cooler 10 has the connection structure described above 20 , a housing 30 made of metal, a coolant passage 40 through which the coolant flows, and a heat exchanger 50 made of ceramics. The connection structure 20 according to the embodiment connects the heat exchanger 50 acting as a ceramic element, and the housing 30 acting as a metal element (concretely in the embodiment of ring elements 32a and 32b which will be described later). The connection structure 20 has a connection section 21a and a connection section 21b on. Details of the connection section 21a and 21b will be described later.

Eine in 2A dargestellte Achsenlinie 100 ist eine Linie, die eine Zentrumslinie des Gehäuses 30 und des Wärmetauschers 50 darstellt. Nachfolgend wird eine Richtung entlang der Achsenlinie 100 als eine Achsenlinienrichtung bezeichnet. In 2A strömt das EGR-Gas von links nach rechts entlang der Achsenlinienrichtung. Das EGR-Gas strömt durch das Innere des Wärmetauschers 50. D. h., der Wärmetauscher 50 gemäß der Ausführungsform ist ein Keramikelement, durch welches das EGR-Gas (d. h., das Abgas) strömt. Ein erster Randabschnitt an einer stromaufwärts gelegenen Seite der Strömungsrichtung des EGR-Gases der zwei Randabschnitts in der Achsenlinienrichtung des Wärmetauschers 50 (eine Region von einer Randfläche an der stromaufwärts gelegenen Seite zu einer stromabwärts gelegenen Seite mit einem vordefiniertem Abstand) wird als ein erster Randabschnitt 51 bezeichnet. Ein zweiter Randabschnitt an der stromabwärts gelegenen Seite der Strömungsrichtung des EGR-Gases (eine Region von einer Randfläche an der stromabwärts gelegenen Seite zu der stromaufwärts gelegenen Seite mit einem vordefinierten Abstand) wird als ein zweiter Randabschnitt 52 bezeichnet. In der nachfolgenden Beschreibung bedeutet stromaufwärts ein stromaufwärts in der Strömungsrichtung des EGR-Gases, sofern nicht anders definiert. Stromabwärts bedeutet stromabwärts in der Strömungsrichtung des EGR-Gases, sofern nicht anders definiert.An in 2A illustrated axis line 100 is a line that is a center line of the housing 30 and the heat exchanger 50 represents. Subsequently, a direction along the axis line 100 referred to as an axis line direction. In 2A the EGR gas flows from left to right along the axis line direction. The EGR gas flows through the interior of the heat exchanger 50 , That is, the heat exchanger 50 According to the embodiment, a ceramic member through which the EGR gas (ie, the exhaust gas) flows. A first edge portion on an upstream side of the flow direction of the EGR gas of the two edge portions in the axis line direction of the heat exchanger 50 (a region from an edge surface on the upstream side to a downstream side with a predefined distance) is referred to as a first edge portion 51 designated. A second edge portion on the downstream side of the flow direction of the EGR gas (a region from an edge surface on the downstream side to the upstream side with a predefined distance) is referred to as a second edge portion 52 designated. In the following description, upstream means upstream in the flow direction of the EGR gas unless otherwise defined. Downstream means downstream in the flow direction of the EGR gas, unless otherwise defined.

Das Gehäuse 30 weist eine äußere Leitung 31, die aus Metall hergestellt ist, und die Ringelemente 32a und 32b auf, die aus Metall hergestellt sind, welche im Inneren der äußeren Leitung 31 angebracht sind. 2B stellt schematisch eine perspektivische Ansicht des Wärmetauschers 50 des EGR-Kühlers 10, der Ringelemente 32a und 32b und der Verbindungsstruktur 20 dar. In 2B ist eine Umgebung des Ringelements 32b durchzusehen. Wie in 2A und 2B dargestellt ist, sind die Ringelemente 32a und 32b Metallelemente mit einer Ringform. Das Ringelement 32a ist mit dem ersten Randabschnitt 51 des Wärmetauschers 50 mit dem bzw. durch den Verbindungsabschnitt 21a verbunden. Das Ringelement 32b ist mit dem zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 durch den Verbindungsabschnitt 21b verbunden.The housing 30 has an outer pipe 31 , which is made of metal, and the ring elements 32a and 32b on, which are made of metal, which is inside the outer pipe 31 are attached. 2 B schematically illustrates a perspective view of the heat exchanger 50 of the EGR cooler 10 , the ring elements 32a and 32b and the connection structure 20 in this 2 B is an environment of the ring element 32b look through. As in 2A and 2 B is shown are the ring elements 32a and 32b Metal elements with a ring shape. The ring element 32a is with the first edge section 51 of the heat exchanger 50 with or through the connecting section 21a connected. The ring element 32b is with the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 through the connecting section 21b connected.

Wie in 2A dargestellt ist, hat die äußere Leitung 31 bzw. das äußere Rohr 31 eine im Wesentlichen zylindrische Form. Ein erster Randabschnitt der äußeren Leitung 31 an der stromaufwärts gelegenen Seite und ein zweiter Randabschnitt der äußeren Leitung 31 an der stromabwärts gelegenen Seite sind nach innen derselben gebogen. Der erste Randabschnitt der äußeren Leitung 31 an der stromaufwärts gelegenen Seite ist mit einem Außenumfang des Ringelements 32a verbunden. Der zweite Randabschnitt der äußeren Leitung 31 an der stromabwärts gelegenen Seite ist mit einem Außenumfang des Ringelements 32b verbunden. In der Ausführungsform sind die äußere Leitung 31 und die Ringelemente 32a und 32b durch Schweißen verbunden. Jedoch ist ein Verbindungsverfahren der äußeren Leitung 31 und der Ringelemente 32a und 32b nicht auf das Schweißen beschränkt. Verschiedene Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Löten durch Metalllot, können verwendet werden.As in 2A is shown, has the outer line 31 or the outer tube 31 a substantially cylindrical shape. A first edge portion of the outer pipe 31 on the upstream side and a second edge portion of the outer pipe 31 on the downstream side are bent inwards of the same. The first edge portion of the outer pipe 31 on the upstream side is with an outer periphery of the ring member 32a connected. The second edge portion of the outer pipe 31 on the downstream side is with an outer periphery of the ring member 32b connected. In the embodiment, the outer pipe 31 and the ring elements 32a and 32b connected by welding. However, a bonding method is the outer pipe 31 and the ring elements 32a and 32b not limited to welding. Various joining methods, such as brazing by metal brazing, can be used.

Spezielle Arten des Metalls des Gehäuses 30 (konkret der äußeren Leitung 31 und der Ringelemente 32a und 32b) sind nicht beschränkt. Es wird bevorzugt, dass die Korrosionsbeständigkeit des Metalls bezüglich des Kühlmittels hoch ist und das Metall günstig ist. Edelstahl (SUS) kann als ein Beispiel des Metalls verwendet werden. Damit wird in der Ausführungsform der Edelstahl als ein Beispiel für ein Material des Gehäuses 30 verwendet. Es ist nicht notwendig, dass die Metalle der äußeren Leitung 31 und der Ringelemente 32a und 32b identisch sind. Die Metalle können voneinander verschieden sein.Special types of metal of housing 30 (specifically the outer line 31 and the ring elements 32a and 32b ) are not limited. It is preferable that the corrosion resistance of the metal with respect to the coolant is high and the metal is favorable. Stainless steel (SUS) can be used as an example of the metal. Thus, in the embodiment, the stainless steel is exemplified as a material of the housing 30 used. It is not necessary that the metals of the outer pipe 31 and the ring elements 32a and 32b are identical. The metals can be different from each other.

Der Kühlmitteldurchlass 40 ist in dem EGR-Kühler 10 derart angebracht, dass das Kühlmittel des Kühlmitteldurchlasses 40 direkt den Außenumfang des Wärmetauschers 50 kühlt (d. h., das Kühlmittel ist direkt mit dem Außenumfang des Wärmetauschers 50 in Kontakt). Konkret ist der Kühlmitteldurchlass 40 der Ausführungsform in einem Raum gebildet, der von der äußeren Leitung 31, dem Wärmetauscher 50, den Ringelementen 32a und 32b sowie den Verbindungsabschnitten 21a und 21b umgeben ist. Ein Teil der äußeren Leitung 31, der als ein Teil des Kühlmitteldurchlasses 40 fungiert, hat einen Kühlmittelzufuhreinlass 41 und einen Kühlmittelaustragungsauslass 42. Der Kühlmittelzufuhreinlass 41 ist mit dem Kühlmittelzufuhrdurchlass 80 verbunden, der in 1 beschrieben ist. Der Kühlmittelaustragungsauslass 42 ist mit dem Kühlmittelaustragungsdurchlass 81 verbunden, der in 1 beschrieben ist. Das Kühlmittel, welches den Kühlmittelzufuhrdurchlass 80 durchströmt hat, strömt in den Kühlmitteldurchlass 40 von dem Kühlmittelzufuhreinlass 41. Das Kühlmittel, welches den Kühlmitteldurchlass 40 durchströmt hat, strömt in den Kühlmittelaustragungsdurchlass 81 von dem Kühlmittelaustragungsauslass 42.The coolant passage 40 is in the EGR cooler 10 mounted such that the coolant of the coolant passage 40 directly the outer circumference of the heat exchanger 50 cools (ie, the coolant is directly with the outer circumference of the heat exchanger 50 in contact). Specifically, the coolant passage 40 the embodiment formed in a space from the outer conduit 31 , the heat exchanger 50 , the ring elements 32a and 32b and the connecting sections 21a and 21b is surrounded. Part of the outer pipe 31 acting as part of the coolant passage 40 has a coolant supply inlet 41 and a coolant discharge outlet 42 , The coolant supply inlet 41 is with the coolant supply passage 80 connected in 1 is described. The coolant discharge outlet 42 is with the coolant discharge passage 81 connected in 1 is described. The coolant, which the coolant supply passage 80 has flowed through, flows into the coolant passage 40 from the coolant supply inlet 41 , The coolant, which the coolant passage 40 has flowed through, flows into the coolant discharge passage 81 from the coolant discharge outlet 42 ,

Der Wärmetauscher 50 ist ein Medium um die Wärme von dem EGR-Gas zu dem Kühlmittel zu leiten bzw. auf das Kühlmittel zu übertragen. 2C stellt schematisch einen schematischen Querschnitt des Wärmetauschers 50 dar. Konkret stellt 2C schematische einen Querschnitt des Wärmetauscher 50 in einer senkrechten Richtung der Achsenlinie des Wärmetauschers 50 dar. Der Wärmetauscher 50 der Ausführungsform hat eine Mehrzahl von inneren Gasdurchlässen 53 durch welche das EGR-Gas strömt.The heat exchanger 50 is a medium to conduct the heat from the EGR gas to the coolant or transfer to the coolant. 2C schematically shows a schematic cross section of the heat exchanger 50 represents. Specifically 2C schematic a cross section of the heat exchanger 50 in a vertical direction of the axis line of the heat exchanger 50 dar. The heat exchanger 50 The embodiment has a plurality of internal gas passages 53 through which the EGR gas flows.

Die innen Gasdurchlässe 53 sind durch Schneiden eines Inneren eines Außenumfangelements 54, welcher den Außenumfang des Wärmetauschers 50 mit einer Mehrzahl von Separatorwandelementen 55 strukturiert, gebildet. In der Ausführungsform hat das Außenumfangselement 54 eine zylindrische Form. Die Form des Außenumfangselements 54 ist jedoch nicht auf die zylindrische Form beschränkt. In der Ausführungsform ist das Separatorwandelement 55 in einem netzartigen Muster angeordnet. Die Anordnung des Separatorwandelements 55 ist jedoch nicht auf die netzartigen Muster beschränkt.The inside gas outlets 53 are by cutting an inside of an outer peripheral member 54 , which is the outer circumference of the heat exchanger 50 with a plurality of separator wall elements 55 structured, formed. In the embodiment, the outer peripheral member 54 a cylindrical shape. The shape of the outer peripheral element 54 however, is not limited to the cylindrical shape. In the embodiment, the separator wall element is 55 arranged in a net-like pattern. The arrangement of the separator wall element 55 however, is not limited to the net-like patterns.

Die konkrete Art der Keramik, welche das Material des Wärmetauschers 50 ist (konkret, das Material des Außenumfangselements 54 und des Separatorwandelements 55) ist nicht speziell beschränkt. Jedoch ist es zu bevorzugen, dass das Material SiC (Siliziumcarbid) ist. Das folgt daraus, da SiC besonders passend für das Material des Wärmetauschers 50 für den EGR-Kühler 10 ist, da SiC eine hohe Leitfähigkeit unter den Keramiken hat und eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Abgas hat, das SiC eine hohe Benetzbarkeit hat und die Kosten von SiC nicht hoch sind. Deshalb wird in der Ausführungsform Keramik, welches SiC enthält, als ein Beispiel für das Material des Wärmetauschers 50 verwendet. SiC (d. h., SiC, in dem kein weiterer Dotierstoff zugefügt ist), Si-imprägniertes SiC, (Si + Al) imprägniertes SiC, ein metallisches Verbindungs-SiC und so weiter können als konkrete Beispiele für die Keramik mit dem SiC verwendet werden. In der Ausführungsform wird Si-imprägniertes SiC als ein Beispiel für das Material des Wärmetauschers 50 verwendet.The concrete type of ceramic, which is the material of the heat exchanger 50 is (concretely, the material of the outer peripheral element 54 and the separator wall element 55 ) is not specifically limited. However, it is preferable that the material is SiC (silicon carbide). It follows that SiC is particularly suitable for the material of the heat exchanger 50 for the EGR cooler 10 is because SiC has high conductivity among the ceramics and has high corrosion resistance to the exhaust gas, the SiC has high wettability, and the cost of SiC is not high. Therefore, in the embodiment, ceramic containing SiC becomes an example of the material of the heat exchanger 50 used. SiC (ie, SiC in which no further dopant is added), Si-impregnated SiC, (Si + Al) impregnated SiC, a metal compound SiC, and so forth may be used as concrete examples of the SiC ceramic. In the embodiment, Si-impregnated SiC becomes an example of the material of the heat exchanger 50 used.

Der EGR-Kühler 10 wird wie folgt betrieben. Wenn das EGR-Gas in den inneren Gasdurchlass 53 des Wärmetauschers 50 strömt, wird die Wärme des EGR-Gases durch das Separatorwandelement 55 geleitet und durch das Außenumfangselement 54. Die durch das Außenumfangselement 54 geleitete Wärme wird von dem Kühlmittel des Kühlmitteldurchlasses 40 abgeleitet. Auf diese Weise kühlt der EGR-Kühler 10 die Wärme des EGR-Gases mit dem Kühlmittel. Wie oben beschrieben ist der Kühlmitteldurchlass 40 gemäß der Ausführungsform derart angeordnet, dass das Kühlmittel direkt den Umfang des Wärmetauschers 50 kühlt. Daher ist die Kühlleitung des EGR-Gases des EGR-Kühlers 10 höher als in dem Fall, in dem ein Element zwischen dem Kühlmitteldurchlass 40 und dem Wärmetauscher 50 angeordnet ist (d. h., das Kühlmittel den Außenumfang des Wärmetauschers 50 indirekt kühlt).The EGR cooler 10 is operated as follows. When the EGR gas enters the inner gas passage 53 of the heat exchanger 50 flows, the heat of the EGR gas through the Separatorwandelement 55 passed and through the outer peripheral element 54 , The through the outer peripheral element 54 conducted heat is from the coolant of the coolant passage 40 derived. This cools the EGR cooler 10 the heat of the EGR gas with the coolant. As described above, the refrigerant passage 40 according to the embodiment arranged such that the coolant directly to the periphery of the heat exchanger 50 cools. Therefore, the EGR gas cooling line is the EGR cooler 10 higher than in the case where an element between the refrigerant passage 40 and the heat exchanger 50 is arranged (ie, the coolant the outer periphery of the heat exchanger 50 indirectly cooling).

Nachfolgend wird eine Beschreibung von Details der Verbindungsstruktur gegeben, d. h., von Details der Verbindungsabschnitte 21a und 21b. Wie in der 2A und 2B dargestellt ist, verbindet der Verbindungsabschnitt 21a den ersten Randabschnitt 51 des Wärmetauschers 50 (das Keramikelement) und das Ringelement 32a (d. h., das Metallelement). Der Verbindungsabschnitt 21b verbindet den zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 und das Ringelement 32b.The following is a description of details of the connection structure, that is, details of the connection sections 21a and 21b , Like in the 2A and 2 B is shown connects the connecting portion 21a the first edge section 51 of the heat exchanger 50 (the ceramic element) and the ring element 32a (ie, the metal element). The connecting section 21b connects the second edge section 52 of the heat exchanger 50 and the ring element 32b ,

3A stellt schematisch einen Querschnitt einer vergrößerten Ansicht des ersten Randabschnitts 51 des Wärmetauschers 50 des EGR-Kühlers 10 dar. 3B stellt schematisch einen Querschnitt einer vergrößerten Ansicht des zweiten Randabschnitts 52 des Wärmetauschers 50 des EGR-Kühlers 10 dar. Der Verbindungabschnitt 21a weist einen Glasabschnitt 22a und einen Metalllotabschnitt 23b auf. Der Verbindungsabschnitt 21b weist einen Glasabschnitt 22b und eine Metalllotabschnitt 23b auf. Der Glasabschnitt 22a und 22b sind aus Glas hergestellt. Die Metalllotabschnitte 23a und 23b sind aus Metalllot hergestellt, welches eine bezüglich des Gases (in der Ausführungsform das Abgas) höhere Korrosionsbeständigkeit als das Glas aufweist. Beispiele für das Material des Glases und des Metalllots werden später beschrieben. 3A schematically illustrates a cross-section of an enlarged view of the first edge portion 51 of the heat exchanger 50 of the EGR cooler 10 represents. 3B schematically illustrates a cross-section of an enlarged view of the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 of the EGR cooler 10 dar. The connection section 21a has a glass section 22a and a metal slot section 23b on. The connecting section 21b has a glass section 22b and a metal slot section 23b on. The glass section 22a and 22b are made of glass. The metal braid sections 23a and 23b are made of metal solder having a higher corrosion resistance than the glass with respect to the gas (exhaust gas in the embodiment). Examples of the material of the glass and the metal solder will be described later.

Wie in 3A dargestellt ist, sind der Metalllotabschnitt 23a und der Glasabschnitt 22a derart angeordnet, dass ein Bereich des Metalllotabschnitts 23a, welcher mit dem Abgas in Kontakt kommt, größer als ein Bereich des Glasabschnitts 22a ist, welcher mit dem Abgas in Kontakt kommt. Wie in 3B dargestellt ist, sind der Metalllotabschnitt 23b und der Glasabschnitt 22b derart angeordnet, dass ein Bereich des Metalllotabschnitts 23b, welcher mit dem Abgas in Kontakt kommt, größer als ein Bereich des Glasabschnitts 22b ist, welcher mit dem Abgas in Kontakt kommt. Konkret bzw. im Detail werden die Verbindungsabschnitt 21a und 21b der Ausführungsform später beschrieben.As in 3A is shown, the Metalllotabschnitt 23a and the glass section 22a arranged such that a portion of the metal solder portion 23a which comes in contact with the exhaust gas, larger than a portion of the glass portion 22a is, which comes into contact with the exhaust gas. As in 3B is shown, the Metalllotabschnitt 23b and the glass section 22b arranged such that a portion of the metal solder portion 23b which comes in contact with the exhaust gas, larger than a portion of the glass portion 22b is, which comes into contact with the exhaust gas. Specifically or in detail, the connecting section 21a and 21b the embodiment described later.

Wie in 3A dargestellt ist, ist der Metalllotabschnitt 23a gemäß der Ausführungsform an der stromaufwärts gelegenen Seite im Vergleich zu dem Glasabschnitt 22a angeordnet. Der Metalllotabschnitt 23a ist zwischen einem Innenumfang 33a des Ringelements 32a und einen Außenumfang 56a des ersten Randabschnitts 51 des Wärmetauschers 50 angeordnet. Der Metalllotabschnitt 23a gemäß der Ausführungsform bedeckt die gesamte Fläche des Glasabschnitts 22a an der stromaufwärts gelegenen Seite. Daher kommt bei der Ausführungsform der Glasabschnitt 22a nicht in Kontakt mit dem Abgas. D. h., ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23a mit dem Abgas in Kontakt kommt, ist größer als ein Bereich, in dem der Glasabschnitt 22a mit dem Abgas in Kontakt kommt (in der Ausführungsform Null). Wenn der Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23a mit dem Abgas in Kontakt kommt, größer als der Bereich ist, in dem der Glasabschnitt 22a mit dem Abgas in Kontakt kommt, kann jedoch der Glasabschnitt 22a mit dem Abgas in Kontakt kommen. Ein Beispiel kann eine Struktur sein, bei der ein Teil der stromaufwärts gelegenen Seite des Glasabschnitts 22a nicht durch den Metalllotabschnitt 23a bedeckt ist.As in 3A is shown, the metal solder portion 23a according to the embodiment on the upstream side compared to the glass portion 22a arranged. The metal slot section 23a is between an inner circumference 33a of the ring element 32a and an outer circumference 56a of the first edge section 51 of the heat exchanger 50 arranged. The metal slot section 23a According to the embodiment covers the entire surface of the glass portion 22a on the upstream side. Therefore, in the embodiment, the glass section comes 22a not in contact with the exhaust gas. That is, an area where the metal solder portion 23a is in contact with the exhaust gas is greater than an area in which the glass section 22a comes into contact with the exhaust gas (zero in the embodiment). If the area where the metal slot section 23a comes into contact with the exhaust gas is greater than the area in which the glass section 22a However, with the exhaust gas comes into contact, but the glass section 22a come into contact with the exhaust gas. An example may be a structure in which a part of the upstream side of the glass portion 22a not through the metal slot section 23a is covered.

Der Glasabschnitt 22a ist an der stromabwärts gelegenen Seite im Vergleich zu dem Metalllotabschnitt 23a angeordnet und ist zwischen dem Innenumfang 33a des Ringelements 32a und dem Außenumfang 56a des ersten Randabschnitts 51 des Wärmetauschers 50 angeordnet. Der Glasabschnitt 22a gemäß der Ausführungsform fungiert daher als ein Verbindungselement zum Verbinden des Wärmetauschers 50 und des Ringelements 32a und fungiert als ein Dichtelement, um ein Austreten bzw. Leckage des Kühlmittels aus dem Kühlmitteldurchlass 40 von zwischen dem Wärmetauscher 50 und dem Ringelement 32a zu verhindern. Ein Bereich, in dem der Glasabschnitt 22a gemäß der Ausführungsform mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommt, ist größer als ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23a mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommt bzw. den Wärmetauscher 50 berührt. Und ein Bereich, in dem der Glasabschnitt 22a mit dem Ringelement 32a in Kontakt kommt ist größer als ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23a mit dem Ringelement 32a in Kontakt kommt.The glass section 22a is on the downstream side compared to the metal solder portion 23a arranged and is between the inner circumference 33a of the ring element 32a and the outer circumference 56a of the first edge section 51 of the heat exchanger 50 arranged. The glass section 22a according to the embodiment therefore functions as a connecting element for connecting the heat exchanger 50 and the ring element 32a and acts as a sealing member to prevent leakage of the coolant from the coolant passage 40 from between the heat exchanger 50 and the ring element 32a to prevent. An area where the glass section 22a according to the embodiment with the heat exchanger 50 is in contact, is larger than an area in which the metal solder section 23a with the heat exchanger 50 comes into contact or the heat exchanger 50 touched. And an area where the glass section 22a with the ring element 32a comes into contact is larger than an area in which the metal soldering section 23a with the ring element 32a comes into contact.

Der Glasabschnitt 22a gemäß der Ausführungsform ist an einem Teil einer Randfläche 34a des Ringelements 32a an der stromabwärts gelegenen Seite angeordnet. Die Struktur des Glasabschnitts 22a ist jedoch nicht beschränkt. Beispielsweise kann der Glasabschnitt 22a nicht an der Randfläche 34a des Ringelements 32a angebracht sein.The glass section 22a according to the embodiment is on a part of an edge surface 34a of the ring element 32a arranged on the downstream side. The structure of the glass section 22a is not limited. For example, the glass section 22a not on the edge 34a of the ring element 32a to be appropriate.

Wenn jedoch der Glasabschnitt 22a an der Randfläche 34a des Ringelements 32a angebracht ist, wie es in dem Fall der Ausführungsform ist, kann die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Ringelement 32a und dem Wärmetauscher 50 verbessert werden. Zusätzlich kann der Austritt des Kühlmittels aus dem Kühlmitteldurchlass 40 nach außen verhindert werden.However, if the glass section 22a on the edge surface 34a of the ring element 32a is attached, as it is in the case of the embodiment, the connection strength between the ring element 32a and the heat exchanger 50 be improved. In addition, the exit of the coolant from the coolant passage 40 be prevented to the outside.

Wie in 3B dargestellt ist, ist die Struktur 21b gemäß der Ausführungsform zweiseitig bzw. beidseitig symmetrisch zu der oben beschriebenen Struktur des Verbindungsabschnitts 21a. Konkret ist der Metalllotabschnitt 23b an der stromabwärts gelegenen Seite im Vergleich zu dem Glasabschnitt 22b angeordnet. Der Metalllotabschnitt 23b ist zwischen einem Innenumfang 33b des Ringelements 32b und einem Außenumfang 56b des zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 angeordnet. Der Metalllotabschnitt 23b gemäß der Ausführungsform bedeckt die gesamte Fläche des Glasabschnitts 22b an der stromabwärts gelegenen Seite. Daher kommt in der Ausführungsform der Glasabschnitt 22b nicht mit dem Abgas in Kontakt. D. h., ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23b mit dem Abgas in Kontakt kommt ist größer als ein Bereich, in dem der Glasabschnitt 22b mit dem Abgas in Kontakt kommt (in der Ausführungsform Null). Wenn jedoch der Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23b mit dem Abgas in Kontakt kommt größer als der Bereich ist, in dem der Glasabschnitt 22b mit dem Abgas in Kontakt kommt, kann der Glasabschnitt 22b mit dem Abgas in Kontakt kommen. Ein Beispiel kann eine Struktur sein, bei der ein Teil der stromabwärts gelegenen Seitenfläche des Glasabschnitts 22b nicht durch den Metalllotabschnitt 23b bedeckt ist.As in 3B is shown, is the structure 21b According to the embodiment, two-sided or bilateral symmetrical to the above-described structure of the connecting portion 21a , Specifically, the metal soldering section 23b on the downstream side compared to the glass section 22b arranged. The metal slot section 23b is between an inner circumference 33b of the ring element 32b and an outer circumference 56b the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 arranged. The metal slot section 23b According to the embodiment covers the entire surface of the glass portion 22b on the downstream side. Therefore, in the embodiment, the glass section comes 22b not in contact with the exhaust gas. That is, an area where the metal solder portion 23b in contact with the exhaust gas is greater than an area in which the glass section 22b comes into contact with the exhaust gas (zero in the embodiment). However, if the area where the metal slot section 23b in contact with the exhaust gas is greater than the area in which the glass section 22b comes into contact with the exhaust gas, the glass section 22b come into contact with the exhaust gas. An example may be a structure in which a part of the downstream side surface of the glass portion 22b not through the metal slot section 23b is covered.

Der Glasabschnitt 22b ist im Vergleich zu bzw. relativ zu dem Metalllotabschnitt 23b an der stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet und ist zwischen dem Innenumfang 33b des Ringelements 32b und dem Außenumfang 56b des zweiten Randabschnitts 52 des Wärmetauschers 50 angeordnet. Daher fungiert der Glasabschnitt 22b gemäß der Ausführungsform als ein Verbindungselement zum Verbinden des Wärmetauschers 50 und des Ringelements 32b und fungiert als ein Dichtelement zum Verhindern eines Austretens bzw. Leckage des Kühlmittels aus dem Kühlmitteldurchlass 40 von zwischen dem Wärmetauscher 50 und dem Ringelement 32b. Ein Bereich, in dem der Glasabschnitt 22b gemäß der Ausführungsform mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommt, ist größer als ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23b mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommt. Zusätzlich ist ein Bereich, in dem der Glasabschnitt 22b mit dem Ringelement 23b in Kontakt kommt, größer als ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt 23b mit dem Ringelement 32b in Kontakt kommt. Der Glasabschnitt 22b gemäß der Ausführungsform ist auch an einem Teil einer Randfläche 34b des Ringelements 32b an der stromaufwärtsgelegenen Seite angeordnet. Jedoch ist die Struktur des Glasabschnitts 22b nicht beschränkt. Der Glasabschnitt 22b kann beispielsweise nicht an der Randfläche 34b des Ringelements 32b angeordnet sein. Wenn der Glasabschnitt 22b jedoch an der Randfläche 34b des Ringelements 32b wie in dem Fall der Ausführungsform angeordnet ist, kann die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Ringelement 32b und dem Wärmetauscher 50 verbessert werden. Zusätzlich kann der Austritt bzw. die Leckage des Kühlmittels aus dem Kühlmitteldurchlass 40 nach außen verhindert werden.The glass section 22b is compared to or relative to the metal solder section 23b located on the upstream side and is between the inner circumference 33b of the ring element 32b and the outer circumference 56b of the second edge section 52 of the heat exchanger 50 arranged. Therefore, the glass section functions 22b according to the embodiment as a connecting element for connecting the heat exchanger 50 and the ring element 32b and functions as a sealing member for preventing leakage of the refrigerant from the refrigerant passage 40 from between the heat exchanger 50 and the ring element 32b , An area where the glass section 22b according to the embodiment with the heat exchanger 50 is in contact, is larger than an area in which the metal solder section 23b with the heat exchanger 50 comes into contact. In addition, an area where the glass section 22b with the ring element 23b comes into contact, larger than an area in which the metal soldering portion 23b with the ring element 32b comes into contact. The glass section 22b according to the embodiment is also on a part of an edge surface 34b of the ring element 32b arranged on the upstream side. However, the structure of the glass section is 22b not limited. The glass section 22b For example, it can not be on the edge surface 34b of the ring element 32b be arranged. When the glass section 22b however on the edge surface 34b of the ring element 32b As in the case of the embodiment, the connection strength between the ring member 32b and the heat exchanger 50 be improved. In addition, the leakage of the coolant from the coolant passage 40 be prevented to the outside.

Die Verbindungsabschnitte 21a und 21b gemäß der Ausführungsform werden durch Brennen bzw. Kalzinieren gebildet. Details des Brennens sind wie folgt. Zuerst wird ein Metalllot, d. h. ein Rohstoff bzw. Grundstoff des Metalllotabschnitts 23a und 23b zwischen dem Wärmetauscher 50 und den Ringelementen 32a und 32b, wie es in den 3A und 3B dargestellt ist, angeordnet. Danach wird ein erstes Brennen durchgeführt. Dadurch werden die Metalllotabschnitts 32a und 23b gebildet. Anschließend wird ein Glas, d. h. ein Grundstoff bzw. Rohstoffs des Glasabschnitts 22a und 22b zwischen dem Wärmetauscher 50 und den Ringelementen 32a und 32b, wie in 3A und 3B dargestellt ist, angeordnet. Danach wird ein zweites Brennen durchgeführt. Dadurch werden die Glasabschnitts 22a und 22b gebildet. Durch das oben beschriebene Brennen werden die Verbindungsabschnitte 21a und 21b gebildet. Jedoch ist ein konkretes Bildungsverfahren bzw. Herstellungsverfahren der Verbindungsabschnitte 21a und 21b nicht auf das Brennen beschränkt.The connecting sections 21a and 21b According to the embodiment, they are formed by calcination. Details of the burning are as follows. First, a metal solder, ie, a raw material of the metal solder portion 23a and 23b between the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b as it is in the 3A and 3B is shown arranged. Thereafter, a first firing is performed. As a result, the metal solder section 32a and 23b educated. Subsequently, a glass, ie a raw material or raw material of the glass section 22a and 22b between the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b , as in 3A and 3B is shown arranged. Thereafter, a second firing is performed. This will make the glass section 22a and 22b educated. By burning as described above, the connecting portions become 21a and 21b educated. However, a concrete formation method of the connection portions is 21a and 21b not limited to burning.

Nachfolgend wird eine Beschreibung eines konkreten Beispiels für Materialien der Glasabschnitts 22a und 22b und der Metalllotabschnitte 23a und 23b gegeben. Das Glas, welches ein Material der Glasabschnitte 22a und 22b ist, kann verschiedene Gläser, wie beispielsweise SiO2, ein Glas, in dem ein Dotierstoff, wie beispielsweise Al2O3, CaO, B2O3, K2O, ZnO, ZrO2, La2O3, MgO in SiO2 dotiert ist, oder ein teilweise kristallisiertes Glas sein. Das teilweise kristallisierte Glas ist ein Glas, in dem ein Microkristall aus Quarz durch Durchführen einer besonderen thermischen Behandlung eines Glases, das Lithium, Aluminium oder ähnliches enthält, herbeigeführt wird, und kann separat als Glaskeramik bezeichnet werden.The following is a description of a concrete example of glass section materials 22a and 22b and the metal slot sections 23a and 23b given. The glass, which is a material of glass sections 22a and 22b For example, various glasses such as SiO 2 may be a glass in which a dopant such as Al 2 O 3 , CaO, B 2 O 3 , K 2 O, ZnO, ZrO 2 , La 2 O 3 , MgO in SiO 2 2 , or a partially crystallized glass. The partially crystallized glass is a glass in which a quartz microcrystal is made by conducting a special thermal treatment of a glass containing lithium, aluminum or the like, and may be referred to separately as a glass-ceramic.

Wenn das konkrete Material der Glasabschnitte 22a und 22b ausgewählt wird, ist es zu bevorzugen, das nachfolgende zu bedenken. Es ist zu bevorzugen, dass das Material der Glasabschnitte 22a und 22b ein Glas ist, das eine möglichst hohe Benetzbarkeit bezüglich der Keramik des verbundenen Keramikelements und des Metalls des Metallelements aufweist. Es ist noch mehr zu bevorzugen, dass das Material ein Glas ist, welches eine Wärmeausdehnung zwischen Keramik und Metall hat.If the concrete material of the glass sections 22a and 22b is selected, it is preferable to consider the following. It is preferable that the material of the glass sections 22a and 22b is a glass having the highest possible wettability with respect to the ceramic of the bonded ceramic element and the metal of the metal element. It is even more preferable that the material is a glass which has a thermal expansion between ceramic and metal.

Der EGR-Kühler 10 gemäß der Ausführungsform kann durch die Wärme des Abgases erwärmt werden. Es ist daher zu bevorzugen, dass das Material der Glasabschnitte 22a und 22b ein Glas ist, welches eine hohe Wärmebeständigkeit (beispielsweise eine Wärmebeständigkeit von 800 Grad C) hat. Wie oben beschrieben werden die Glasabschnitte 22a und 22b gemäß der Ausführungsform durch das Brennen gebildet. Daher ist zu bevorzugen, dass das Glas bei einer Temperatur gebrannt werden kann, die niedriger als die Wärmebeständigkeitstemperatur des Wärmetauschers 50 und der Ringelemente 32a und 32b ist. Vielmehr kann das Glas bei einer Temperatur gebrannt werden, die niedriger als das Brennen der Metalllotabschnitte 23a und 23b ist, weil die Glasabschnitte 22a und 22b nach den Metalllotabschnitten 23a und 23b gebrannt werden. Die Glasabschnitte 22a und 22b der Ausführungsform kommen nicht in Kontakt mit dem Abgas. Daher ist die Korrosionsbeständigkeit der Glasabschnitte 22a und 22b bezüglich des Abgases kein Problem. Wenn jedoch die Glasabschnitte 22a und 22b mit dem Abgas in Kontakt kommen, ist es zu bevorzugen, dass die Glasabschnitte 22a und 22b eine möglichst hohe Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Abgases haben. The EGR cooler 10 According to the embodiment, can be heated by the heat of the exhaust gas. It is therefore preferable that the material of the glass sections 22a and 22b is a glass having a high heat resistance (for example, a heat resistance of 800 degrees C). As described above, the glass sections 22a and 22b formed according to the embodiment by the burning. Therefore, it is preferable that the glass can be fired at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b is. Rather, the glass may be fired at a temperature lower than the burning of the metal braze sections 23a and 23b is because the glass sections 22a and 22b after the metal soldering sections 23a and 23b be burned. The glass sections 22a and 22b The embodiments do not come into contact with the exhaust gas. Therefore, the corrosion resistance of the glass sections 22a and 22b with respect to the exhaust no problem. However, if the glass sections 22a and 22b come into contact with the exhaust gas, it is preferable that the glass sections 22a and 22b have the highest possible corrosion resistance with respect to the exhaust gas.

Das Glas, in dem ein Dotierstoff, wie beispielsweise Al2O3, CaO, B2O3, K2O, ZnO, ZrO2, La2O3, MgO in SiO2 dotiert ist, und ein teilweise kristallisiertes Glas des oben beschriebenen Materials des Glases erfüllen die oben genannten wünschenswerten bzw. zu bevorzugenden Bedingungen. Daher ist es speziell zu bevorzugen, dass ein Glas, welches aus dem Glas und dem teilweise kristallisiertem Glas ausgewählt wird, für die Glasabschnitte 22a und 22b verwendet wird. Und somit wird in der Ausführungsform das Glas, in dem Al2O3 in SiO2 dotiert ist, als Beispiel für das Material der Glasabschnitte 22a und 22b verwendet. Das Material der Glasabschnitte 22a ist nicht immer das gleiche wie das Material des Glasabschnitts 22b. Das Material der Glasabschnitte 22a kann von dem Material der Glasabschnitte 22b verschieden sein.The glass in which a dopant such as Al 2 O 3 , CaO, B 2 O 3 , K 2 O, ZnO, ZrO 2 , La 2 O 3 , MgO in SiO 2 is doped, and a partially crystallized glass of the above described material of the glass meet the above-mentioned desirable or favorable conditions. Therefore, it is especially preferable that a glass selected from the glass and the partially crystallized glass be used for the glass sections 22a and 22b is used. And thus, in the embodiment, the glass in which Al 2 O 3 is doped in SiO 2 is exemplified as the material of the glass sections 22a and 22b used. The material of the glass sections 22a is not always the same as the material of the glass section 22b , The material of the glass sections 22a can from the material of the glass sections 22b to be different.

Das Material der Metalllotabschnitte 23a und 23b ist ein Lot, von dem ein Hauptbestandteil ein Metall ist, welches bezüglich des Gases eine höhere Korrosionsbeständigkeit als das Glas der Glasabschnitte 22a und 22b hat. Ein geeignetes Material kann in Abhängigkeit mit einer Art des Gases gewählt werden, welches durch eine Vorrichtung strömt, an welche die Verbindungsstruktur 20 angepasst ist. Wie in dem Fall der Ausführungsform beispielsweise, wenn das Gas, welches durch die Vorrichtung strömt, an welche die Verbindungsstruktur 20 angepasst ist, das Abgas der Verbrennungsmaschine 1 ist, wird das Metalllot, bei welchem der Hauptbestandteil ein Metall mit bezüglich dem Sauergas höheren Korrosionsbeständigkeit als das Glas ist, als das Material der Metalllotabschnitt 23a und 23b verwendet, weil das Abgas sauer ist. Wenn das Gas, welches durch die Vorrichtung strömt, an welche die Verbindungsstruktur 20 angepasst ist, alkalische Eigenschaften hat, wird alternativ das Metalllot, bei welchem ein Hauptbestandteil ein Metall mit einer höheren Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Gases mit den alkalischen Eigenschaften als das Glas hat, als das Material für die Metalllotabschnitte 23a und 23b verwendet.The material of the metal braid sections 23a and 23b is a solder of which a main component is a metal which is higher in corrosion resistance than the glass of the glass sections with respect to the gas 22a and 22b Has. A suitable material may be selected depending on a type of gas flowing through a device to which the connection structure 20 is adjusted. For example, as in the case of the embodiment, when the gas flowing through the device to which the connection structure 20 adapted, the exhaust gas of the internal combustion engine 1 is the metal solder, in which the main component is a metal with respect to the sour gas higher corrosion resistance than the glass, as the material of the metal solder portion 23a and 23b used because the exhaust is acidic. When the gas flowing through the device to which the connection structure 20 Alternatively, it has the alkaline properties in which a main component has a metal having a higher corrosion resistance with respect to the gas having alkaline properties than the glass than the material for the metal brazing portions 23a and 23b used.

Dabei hat unter den Metallloten, welche eine höhere Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Gases als das Glas haben, speziell ein Metalllot, welches ein Edelmetall enthält, eine höhere Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Sauergases und dem alkalischem Gas als das Glas. Damit wird in der Ausführungsform das Metalllot, welches das Edelmetall enthält, als ein Beispiel des Materials der Metalllotabschnitte 23a und 23b verwendet. Beispielsweise können Platin (Pt), Rhodium (Rh), Gold (Au), Silber (Ag) oder ähnliches als das Edelmetall des Metalllots verwendet werden. In der Ausführungsform wird Silber als ein Beispiel des Edelmetalls verwendet. D. h. das Metalllot der Metalllotabschnitte 23a und 23b der Ausführungsform enthalten Silber. Ein Metalllot, das Silber als einen Hauptbestandteil enthält, in dem Kupfer (Cu), Zink (Zn), Zinn (Sn), Titan (Ti) oder ähnliches dotiert ist, kann als ein konkretes Beispiel des Metalllots, das Silber enthält, verwendet werden. Das Material des Metalllotabschnitts 23a ist nicht immer das gleiche wie das Material des Metalllotabschnitts 23b. Das Material des Metalllotabschnitts 23a kann von dem des Metalllotabschnitts 23b verschieden sein.Here, among the metal solders having a higher corrosion resistance with respect to the gas than the glass, specifically, a metal solder containing a noble metal has a higher corrosion resistance with respect to the sour gas and the alkaline gas than the glass. Thus, in the embodiment, the metal solder containing the noble metal is used as an example of the material of the metal solder portions 23a and 23b used. For example, platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag) or the like may be used as the noble metal of the metal solder. In the embodiment, silver is used as an example of the noble metal. Ie. the metal solder of the metal soldering sections 23a and 23b of the embodiment contain silver. A metal solder containing silver as a main component in which copper (Cu), zinc (Zn), tin (Sn), titanium (Ti) or the like is doped may be used as a concrete example of the metal solder containing silver , The material of the metal solder section 23a is not always the same as the material of the metal solder section 23b , The material of the metal solder section 23a can from that of the metal soldering section 23b to be different.

Es ist zu bevorzugen, dass das Material des Metalllotabschnitts 23a und 23b ein Metalllot ist, welches eine möglichst hohe Benetzbarkeit bezüglich der Keramik des verbundenen Keramikelements (SiC in der Ausführungsform) und des Metall des Metalllotelements (SUS in der Ausführungsform) hat. Es ist noch mehr zu bevorzugen, dass das Material ein Glas mit einer Wärmeausdehnungsrate zwischen einer Keramik und einem Metall ist. Der EGR-Kühler 10, an welchen die Metalllotabschnitte 23a und 23b angepasst sind, kann gemäß der Ausführungsform wie oben beschrieben erwärmt werden. Daher ist es zu bevorzugen, dass das Material der Metalllotabschnitte 23a und 23b ein Metalllot mit einer hohen Wärmebeständigkeit (beispielsweise eine Wärmebeständigkeit von 800 Grad C) aufweist. Darüber hinaus werden die Metalllotabschnitte 23a und 23b gemäß der Ausführungsform durch das oben beschriebene Brennen gebildet. Daher ist es zu bevorzugen, dass das Metalllot der Metalllotabschnitte 23a und 23b bei einer Brenntemperatur gebrannt werden kann, die niedriger als die Wärmebeständigkeitstemperatur des Wärmetauschers 50 und der Ringelemente 32a und 32b ist. Das Metalllot mit dem oben genannten Edelmetall erfüllt diese zu bevorzugenden Bedingungen.It is preferable that the material of the metal solder section 23a and 23b is a metal solder which has the highest possible wettability with respect to the ceramic of the bonded ceramic member (SiC in the embodiment) and the metal of the metal member (SUS in the embodiment). It is even more preferable that the material is a glass having a thermal expansion rate between a ceramic and a metal. The EGR cooler 10 at which the metal solder sections 23a and 23b can be heated according to the embodiment as described above. Therefore, it is preferable that the material of the metal brazing sections 23a and 23b a metal solder having a high heat resistance (for example, a heat resistance of 800 degrees C). In addition, the metal braze sections 23a and 23b according to the embodiment formed by the burning described above. Therefore, it is preferable that the metal solder of the metal solder sections 23a and 23b can be fired at a firing temperature lower than the heat-resistant temperature of the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b is. The metal solder with the above noble metal satisfies these preferable conditions.

Anschließend wird eine Beschreibung eines Funktionseffektes der Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform gegeben. Zuerst weist Glas bezüglich eines Metallelements eine ausreichende Benetzbarkeit auf und hat bezüglich eines Keramikelements eine höhere Benetzbarkeit als Metalllot. Es ist daher möglich, die Verbindungseigenschaften der Verbindungsabschnitte 21a und 21b im Vergleich zu einem Fall sicherzustellen, bei welchem die Verbindungsabschnitte 21a und 21b nur aus Metalllot hergestellt sind, weil die Verbindungsabschnitte 21a und 21b jeweils die Glasabschnitte 22a und 22b in der Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform haben. Im Ergebnis ist es mit der Verbindungsstruktur 20 möglich ein Abblättern der Verbindungsabschnitte 21a und 21b von dem Wärmetauscher 50 und den Ringelementen 32a und 32b zu verhindern, welches durch den Unterschied der Wärmeexpansionsrate zwischen dem Wärmetauscher 50 und den Ringelementen 32a und 32b verursacht wird, auch wenn der Wärmetauscher als ein Keramikelement wirkt und die Ringelemente 32a und 32b als Metallelemente wirken. Daher kann die Verbindungsstruktur 20 der Ausführungsform die Verbindungsfestigkeit der Verbindungsabschnitte 21a und 21b verbessern. In der Ausführungsform hat das Metalllot der Metalllotabschnitt 23a und 23b eine höhere Korrosionsbeständigkeit bezüglich dem Gas (konkret dem Abgas in der Ausführungsform) als das Glas. Der Bereich, in dem die Metalllotabschnitte 23a und 23, die aus dem Metalllot hergestellt sind, mit dem Gas in Kontakt kommen, ist größer als der Bereich, in dem die Glasabschnitte 22a und 22b mit dem Gas in Kontakt kommen. Daher hat die Verbindungsstruktur 20 der Ausführungsform auch eine hohe Korrosionsbeständigkeit bezüglich dem Gas. Next, a description will be made of a functional effect of the connection structure 20 according to the embodiment. First, glass has sufficient wettability with respect to a metal element and has higher wettability with respect to a ceramic element than metal solder. It is therefore possible, the connection properties of the connection sections 21a and 21b in comparison to a case in which the connecting sections 21a and 21b only made of metal solder, because the connecting sections 21a and 21b each of the glass sections 22a and 22b in the connection structure 20 according to the embodiment have. As a result, it is with the connection structure 20 possible flaking of the connecting sections 21a and 21b from the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b to prevent, which by the difference of the heat expansion rate between the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b is caused, even if the heat exchanger acts as a ceramic element and the ring elements 32a and 32b act as metal elements. Therefore, the connection structure 20 the embodiment, the connection strength of the connecting portions 21a and 21b improve. In the embodiment, the metal solder has the metal solder portion 23a and 23b a higher corrosion resistance with respect to the gas (specifically, the exhaust gas in the embodiment) than the glass. The area where the metal braid sections 23a and 23 , which are made of the metal solder, come into contact with the gas, is greater than the area in which the glass sections 22a and 22b come into contact with the gas. Therefore, the connection structure has 20 The embodiment also has a high corrosion resistance with respect to the gas.

In der Verbindungsstruktur 20 der Ausführungsform, wie es in 3A und 3B beschrieben ist, ist das Ringelement 32a mit dem ersten Randabschnitt 51 des Wärmetauschers 50 mit dem bzw. durch den Verbindungsabschnitt 21a verbunden und das Ringelement 32b ist mit dem zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 mit dem bzw. durch den Verbindungsabschnitt 21b verbunden. Zusätzlich ist der Metalllotabschnitt 23a an der stromaufwärts gelegenen Seite bezüglich des Glasabschnitts 22a in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet (konkret das EGR-Gas in der Ausführungsform). Der Metalllotabschnitt 23b ist an der stromabwärts gelegenen Seite bezüglich des Glasabschnitts 22b in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet. Bei der Struktur der Verbindungsstruktur 20 ist es möglich die Verbindungseigenschaft der Verbindungselemente 21a und 21b sicherzustellen. Zusätzlich ist es möglich, die Ringelemente 32a und 32b (d. h., die Metallelemente) mit dem ersten Randabschnitt 51 und dem zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 (d. h. ein Keramikelement) mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Abgases zu verbinden, durch welches das Abgas strömt.In the connection structure 20 the embodiment as it is in 3A and 3B is described, the ring element 32a with the first edge section 51 of the heat exchanger 50 with or through the connecting section 21a connected and the ring element 32b is with the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 with or through the connecting section 21b connected. In addition, the metal solder section 23a on the upstream side with respect to the glass section 22a arranged in the flow direction of the exhaust gas (specifically, the EGR gas in the embodiment). The metal slot section 23b is on the downstream side with respect to the glass section 22b arranged in the flow direction of the exhaust gas. In the structure of the connection structure 20 it is possible the connection property of the fasteners 21a and 21b sure. In addition, it is possible to use the ring elements 32a and 32b (ie, the metal elements) with the first edge portion 51 and the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 (ie, a ceramic element) having a high corrosion resistance with respect to the exhaust gas through which the exhaust gas flows.

In der Ausführungsform wird sowohl bei dem ersten Randabschnitt 51 und dem zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 die Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform verwendet. Jedoch ist die Struktur nicht beschränkt. Jedoch kann die Verbindungsstruktur 20 nur an einem von dem ersten Randabschnitt 51 und dem zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 angebracht sein. Jedoch ist der Fall, in dem die Verbindungsstruktur 20 sowohl in dem ersten Randabschnitt 51 als auch dem zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 vorgesehen ist, in einem Punkt dem Fall mehr zu bevorzugen, bei dem die Verbindungsstruktur 20 nur in einem von dem ersten Randabschnitt 51 und dem zweiten Randabschnitt 52 des Wärmetauschers 50 angebracht ist, in dem der Wärmetauscher 50 und die Ringelemente 32a und 32b fest verbunden werden können.In the embodiment, both the first edge portion 51 and the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 the connection structure 20 used according to the embodiment. However, the structure is not limited. However, the connection structure can 20 only at one of the first edge portion 51 and the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 to be appropriate. However, the case is where the connection structure 20 both in the first edge section 51 as well as the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 is provided, in one point more preferable to the case where the connection structure 20 only in one of the first edge section 51 and the second edge portion 52 of the heat exchanger 50 is attached, in which the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b can be firmly connected.

Bei der Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform ist es möglich, die Verbindungseigenschaften der Verbindungsabschnitte 21a und 21b wie oben beschrieben sicherzustellen. Daher ist es möglich das Austreten bzw. die Leckage des Kühlmittels aus dem Kühlmitteldurchlass 40 von zwischen dem Wärmetauscher 50 und den Ringelementen 32a und 32b zu verhindern.In the connection structure 20 According to the embodiment, it is possible to control the connection properties of the connection portions 21a and 21b as described above. Therefore, it is possible to leak the refrigerant from the refrigerant passage 40 from between the heat exchanger 50 and the ring elements 32a and 32b to prevent.

In der Ausführungsform wird Metalllot, das ein Edelmetall enthält, als das Material des Metalllotabschnitts 23a und 23b verwendet. Daher wird die Korrosionsbeständigkeit der Metalllotabschnitte 23a und 23b bezüglich des Abgases im Vergleich zu dem Fall verbessert, in dem Metalllot, das kein Edelmetall enthält, als das Material der Metalllotabschnitte 23a und 23b verwendet wird. Daher wird die Korrosionsbeständigkeit der Verbindungsstruktur 20 bezüglich des Abgases weiter verbessert.In the embodiment, metal solder containing a noble metal is used as the material of the metal solder portion 23a and 23b used. Therefore, the corrosion resistance of Metalllotabschnitte 23a and 23b with respect to the exhaust gas as compared with the case in which metal solder containing no noble metal is used as the material of the metal brazing portions 23a and 23b is used. Therefore, the corrosion resistance of the connection structure becomes 20 further improved with respect to the exhaust gas.

In der Ausführungsform wird Silber als ein Beispiel des Edelmetalls verwendet. Dabei ist Silber aus der Gruppe der Edelmetalle besonders günstig. Daher kann die Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform einen Kostenanstieg verhindern und die Korrosionsbeständigkeit der Metalllotabschnitte 23a und 23b bezüglich des Abgases verbessern. Im Ergebnis ist es möglich den Kostenanstieg zu verhindern und die Korrosionsbeständigkeit der Verbindungsstruktur 20 bezüglich des Abgases zu verbessern. Ein Schmelzpunkt von Silber ist unter der Gruppe der Edelmetalle besonders niedrig. Daher ist es möglich, eine Spannung (Restspannung bzw. Eigenspannung), welche in den Metalllotabschnitten 23a und 23b zurückgeblieben ist, nachdem das geschmolzene Metalllot gekühlt und ausgehärtet wurde, zu reduzieren. Im Ergebnis ist es möglich, eine Verformung der Metalllotabschnitte 23a und 23b, die durch die Eigenspannung der Metalllotabschnitte 23a und 23b verursacht wird, und ein Brechen bzw. Reißen des Wärmetauschers 50, das durch die Verformung des Metalllotabschnitte 23a und 23b verursacht wird, zu verhindern.In the embodiment, silver is used as an example of the noble metal. Here, silver from the group of precious metals is particularly favorable. Therefore, the connection structure 20 According to the embodiment, to prevent cost increase and corrosion resistance of the metal brazing portions 23a and 23b with respect to the exhaust gas. As a result, it is possible to prevent the cost increase and the corrosion resistance of the connection structure 20 with respect to the exhaust gas. A melting point of silver is particularly low among the group of noble metals. Therefore, it is possible to provide a voltage (residual stress) in the metal solder portions 23a and 23b has remained behind after the molten metal solder has been cooled and cured. As a result, it is possible to deform the metal braze portions 23a and 23b caused by the residual stress of the metal solder sections 23a and 23b is caused, and breaking or tearing of the heat exchanger 50 that caused by the deformation of the metal brazing sections 23a and 23b is caused to prevent.

Das Glas, welches das Material der Glasabschnitte 22a und 22b ist, ist günstiger als das Metalllot, welches das Edelmetall enthält. Daher ist es mit der Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform möglich, die Verbindungseigenschaften der Verbindungsabschnitte 21a und 21b sicherzustellen und Kosten zu reduzieren, im Vergleich zu dem Fall, in dem die gesamten Verbindungsabschnitte 21a und 21b aus dem Metalllot hergestellt sind, das das Edelmetall enthält.The glass, which is the material of the glass sections 22a and 22b is, is cheaper than the metal solder, which contains the precious metal. Therefore it is with the connection structure 20 According to the embodiment possible, the connection properties of the connecting portions 21a and 21b ensure and reduce costs, compared to the case where the entire connecting sections 21a and 21b are made of the metal solder containing the precious metal.

Wie in 3A und 3B beschrieben ist, ist in der Ausführungsform der Bereich, in dem die Glasabschnitte 22a und 22b mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommen, größer als der Bereich, in dem die Metalllotabschnitte 23a und 23b mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommen, und der Bereich, in dem die Glasabschnitte 22a und 22b mit den Ringelementen 32a und 32b in Kontakt kommen, ist größer als der Bereich, in dem die Metalllotabschnitte 23a und 23b mit den Ringelemente 32a und 32b in Kontakt kommen. Die Struktur der Glasabschnitte 22a und 22b und die Metalllotabschnitte 23a und 23b ist jedoch nicht beschränkt. Der Bereich beispielsweise, in dem die Glasabschnitte 22a und 22b mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommen, kann gleich oder kleiner als der Bereich sein, in dem die Metalllotabschnitte 23a und 23b in Kontakt mit dem Wärmetauscher 50 kommen. Der Bereich, in dem die Glasabschnitte 22a und 22b mit den Ringelementen 32a und 32b in Kontakt kommen, kann gleich oder kleiner als der Bereich sein, in dem die Metalllotabschnitte 23a und 23b mit den Ringelementen 32a und 32b in Kontakt kommen. Jedoch ist es in einem Punkt zu bevorzugen, in dem die Verbindungsfestigkeit der Verbindungsabschnitte 21a und 21b verbessert werden kann, dass der Bereich, in dem die Glasabschnitte 22a und 22b mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommen, größer als der Bereich ist, in dem die Metalllotabschnitte 23a und 23b mit dem Wärmetauscher 50 in Kontakt kommen und der Bereich, in dem die Glasabschnitte 22a und 22b mit den Ringelementen 32a und 32b in Kontakt kommen, ist größer als der Bereich, in dem die Metalllotabschnitte 23a und 23b mit den Ringelementen 32a und 32b in Kontakt kommen.As in 3A and 3B is described in the embodiment, the area in which the glass sections 22a and 22b with the heat exchanger 50 come into contact, larger than the area in which the metal braze sections 23a and 23b with the heat exchanger 50 come into contact, and the area where the glass sections 22a and 22b with the ring elements 32a and 32b come into contact, is larger than the area in which the metal solder sections 23a and 23b with the ring elements 32a and 32b get in touch. The structure of the glass sections 22a and 22b and the metal slot sections 23a and 23b is not limited. The area for example, in which the glass sections 22a and 22b with the heat exchanger 50 may be equal to or less than the area in which the metal braze portions 23a and 23b in contact with the heat exchanger 50 come. The area where the glass sections 22a and 22b with the ring elements 32a and 32b may be equal to or less than the area in which the metal braze portions 23a and 23b with the ring elements 32a and 32b get in touch. However, it is preferable in a point where the joining strength of the joint portions 21a and 21b It can be improved that the area in which the glass sections 22a and 22b with the heat exchanger 50 come into contact, which is larger than the area in which the metal brazing sections 23a and 23b with the heat exchanger 50 come into contact and the area where the glass sections 22a and 22b with the ring elements 32a and 32b come into contact, is larger than the area in which the metal solder sections 23a and 23b with the ring elements 32a and 32b get in touch.

In der Ausführungsform wird der EGR-Kühler 10, der an einem Abschnitt angeordnet ist, durch welchen das Abgas der Verbrennungsmaschine 1 strömt, als ein Beispiel der Vorrichtung verwendet, an welche die Verbindungsstruktur 20 angepasst ist (konkret, eine Vorrichtung, die an einem Abschnitt angebracht ist, durch welchen Gas strömt). Die Vorrichtung, an welche die Verbindungsstruktur 20 angepasst ist, ist jedoch nicht auf den EGR-Kühler 10 beschränkt. Beispielsweise ist die Verbindungsstruktur 20 nicht nur an eine Vorrichtung angepasst, welche an einem Abschnitt angeordnet ist, durch welchen Sauergas, wie beispielsweise das Abgas der Verbrennungsmaschine 1 strömt, sondern auch an eine Vorrichtung, welche an einem Abschnitt angeordnet ist, durch welchen alkalisches Gas strömt. In dem Fall ist es mit der Verbindungsstruktur 20 gemäß der Ausführungsform möglich die Verbindungseigenschaften der Verbindungsabschnitte 21a und 21b sicherzustellen und eine hohe Korrosionsbeständigkeit bezüglich des Gases zu erreichen.In the embodiment, the EGR cooler 10 which is disposed at a portion through which the exhaust gas of the internal combustion engine 1 flows as an example of the device to which the connection structure 20 is adapted (concretely, a device which is attached to a portion through which gas flows). The device to which the connection structure 20 is adjusted, but is not on the EGR cooler 10 limited. For example, the connection structure is 20 not only adapted to a device disposed at a portion through which sour gas, such as the exhaust gas of the internal combustion engine 1 but also to a device which is disposed at a portion through which alkaline gas flows. In that case it is with the connection structure 20 According to the embodiment, the connection properties of the connection portions are possible 21a and 21b ensure and achieve a high corrosion resistance with respect to the gas.

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf speziell offenbarten Ausführungsformen und Variationen beschränkt, sondern kann andere Ausführungsformen und Variationen enthalten ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments and variations, but may include other embodiments and variations without departing from the scope of the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbrennungsmaschinecombustion engine
1010
EGR-KühlerEGR cooler
2020
Verbindungsstrukturconnecting structure
21a, 21b21a, 21b
Verbindungsabschnittconnecting portion
22a, 22b22a, 22b
Glasabschnittglass section
23a, 23b23a, 23b
MetalllotabschnittMetalllotabschnitt
32a, 32b32a, 32b
Ringelementring element
5050
Wärmetauscherheat exchangers
5151
erster Randabschnittfirst edge section
5252
zweiter Randabschnittsecond edge section

Claims (4)

Verbindungsstruktur, welche ein Keramikelement und ein Metallelement verbindet, welche in einer Vorrichtung angeordnet sind, die an einem Abschnitt angeordnet ist, durch welchen Gas strömt, wobei die Verbindungsstruktur dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: einen Verbindungsabschnitt, der das Keramikelement und das Metallelement verbindet, wobei der Verbindungsabschnitt einen Glasabschnitt, der aus einem Glas hergestellt ist, und einen Metalllotabschnitt, der bezüglich des Gases eine höhere Korrosionsbeständigkeit hat als das Glas, aufweist, wobei ein Bereich, in dem der Metalllotabschnitt mit dem Gas in Kontakt kommt, größer ist als ein Bereich ist, in dem der Glasabschnitt mit dem Gas in Kontakt kommt.A connection structure connecting a ceramic element and a metal element, which are arranged in a device which is arranged at a portion through which gas flows, wherein the connection structure is characterized in that it comprises: a connecting portion connecting the ceramic element and the metal element, wherein the connecting portion comprises a glass portion made of a glass and a metal solder portion having a higher corrosion resistance with respect to the gas than the glass, wherein a region in which the metal solder portion comes into contact with the gas is larger than a region in which the glass portion comes into contact with the gas. Verbindungsstruktur, welche ein Keramikelement und ein Metallelement verbindet, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: das Gas ein Abgas aus einer Verbrennungsmaschine ist; das Abgas durch das Innere des Keramikelements strömt; das Metallelement mit einem ersten Randabschnitt des Keramikelements an einer stromaufwärts gelegenen Seite in einer Strömungsrichtung des Abgases und mit einem zweiten Randabschnitt des Keramikelements an einer stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist; der Metalllotabschnitt an der stromaufwärts gelegenen Seite bezüglich des Glasabschnitts in der Strömungsrichtung des Abgases in dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist, der den ersten Randabschnitt und das Metallelement verbindet; und der Metalllotabschnitt an der stromabwärts gelegenen Seite bezüglich des Glasabschnitts in der Strömungsrichtung des Abgases in dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist, der den zweiten Randabschnitt und das Metallelement verbindet.A connection structure connecting a ceramic element and a metal element according to claim 1, characterized in that: the gas is an exhaust gas from an internal combustion engine; the exhaust gas flows through the interior of the ceramic element; the metal member is connected to a first edge portion of the ceramic member on an upstream side in a flow direction of the exhaust gas and a second edge portion of the ceramic member on a downstream side in the flow direction to the connecting portion; the metal plating section on the upstream side is disposed with respect to the glass section in the flow direction of the exhaust gas in the connection section connecting the first edge section and the metal element; and the metal solder portion on the downstream side is arranged with respect to the glass portion in the flow direction of the exhaust gas in the connection portion connecting the second edge portion and the metal member. Verbindungsstruktur, welche ein Keramikelement und ein Metallelement verbindet, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalllot ein Edelmetall enthält.Connecting structure, which connects a ceramic element and a metal element, according to claim 1 or 2, characterized in that the metal solder contains a noble metal. Verbindungsstruktur, welche ein Keramikelement und ein Metallelement verbindet, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetall Silber ist.Connecting structure connecting a ceramic element and a metal element according to claim 3, characterized in that the noble metal is silver.
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